CN209571400U - 一种承载装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种承载装置，包括：吸盘，所述吸盘上设有用于吸附待测物的吸附部；承载块，所述承载块可滑动的设置在所述吸盘的吸附部外围；驱动部件，用于带动所述承载块沿垂直于所述吸盘表面的方向移动。本申请所提供的承载装置，通过对所述待测物的外周进行承载和吸附，避免对待测物的中心部位进行支撑，并利用所述驱动部件实现所述待测物的上下移动，整个装置在上升和下降过程中受力恒定，运动平稳、顺滑、同步，产品的检测精度和效率高。

Description

一种承载装置

技术领域

本申请涉及半导体领域，特别是涉及一种承载装置。

背景技术

随着新型的封装技术不断涌现，一些高性能电子产品芯片的立体封装所需要的芯片厚度越来越薄。在电路层制作完成后，需要对硅片进行背面减薄抛光，然后进行贴膜，利用胶膜贴到框架上所具有的张力来给超薄晶圆提供支撑，使其保持平整，避免翘曲下垂等问题，从而解决超薄晶圆的传输问题。

另外，晶圆的切割、划片、研磨都需要胶膜框架来提供必要的承载，以完成加工和检测任务，现有技术中缺少能够承载晶圆胶膜框架的装置，无法兼容设备前端模块，无法完成高速度全自动的光学检测任务。

因此，如何提高承载装置的适用性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种承载装置，该承载装置既可以兼容设备前端模块，实现全自动化检测，又可以兼容高速运动平台，实现大批量快速检测。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种承载装置，包括：

吸盘，所述吸盘上设有用于吸附待测物的吸附部；

承载块，所述承载块可滑动的设置在所述吸盘的吸附部外围；

驱动部件，用于带动所述承载块沿垂直于所述吸盘表面的方向移动。

优选的，还包括弹性组件，所述弹性组件用于带动所述承载块移动至所述吸盘的吸附面以下。

优选的，所述吸盘包括用于放置所述待测物的承载盘以及用于与所述承载盘之间形成真空腔以吸附所述待测物的真空腔体；所述驱动部件与所述真空腔体之间还设有同步架和安装在所述同步架上的上顶块，所述真空腔体上设有供所述上顶块贯穿后可与所述承载块接触连接的第一通孔。

优选的，所述弹性组件包括与所述承载块连接的连接块、一端贯穿所述同步架后与所述连接块连接的导向杆以及贯穿在所述导向杆上的弹簧；所述上顶块贯穿所述第一通孔后与所述连接块接触连接；所述弹簧的一端与所述真空腔体的下端面抵接，另一端与所述导向杆的端帽抵接。

优选的，还包括：直线轴承，所述直线轴承采用过盈装配压入所述真空腔体的安装孔内，所述导向杆可在所述直线轴承内滑动。

优选的，所述承载盘上设有多阶梯状气孔，并且所述气孔的直径自靠近所述真空腔体的一侧向另一侧依次降低。

优选的，所述真空腔体上设有环形密封沟槽，所述密封沟槽内安装有密封圈。

优选的，所述同步架与所述驱动部件之间通过螺杆、调整垫和保持环连接，所述螺杆安装在所述驱动部件上，所述保持环套设在所述螺钉上，所述调整垫为弹性垫，所述调整垫套设在所述保持环的外周部，且所述调整垫的高度大于所述保持环的高度。

优选的，所述驱动部件上还安装有用于改变所述待测物的升降速度的流量调节阀。

优选的，还包括：用于反馈所述待测物的升降是否到位的位置传感器。

优选的，所述承载块的材料为防静电POM塑料。

优选的，所述待测物为晶圆胶膜框架，所述晶圆胶膜框架包括：胶膜、用于支撑所述胶膜的框架和贴于所述胶膜表面的晶圆；所述承载块用于放置所述框架，并带动所述待测物移动；所述吸附部用于吸附贴有晶圆的胶膜。

本申请所提供的承载装置，包括：吸盘，所述吸盘上设有用于吸附待测物的吸附部；承载块，所述承载块可滑动的设置在所述吸盘的吸附部外围；驱动部件，用于带动所述承载块沿垂直于所述吸盘表面的方向移动。本申请所提供的承载装置，通过对所述待测物的外周进行承载，避免对待测物的中心部位进行支撑，并利用所述驱动部件实现所述待测物的上下移动，整个装置在上升和下降过程中受力恒定，运动平稳、顺滑、同步，产品的检测精度和效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的承载装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示承载装置的爆炸图；

图3为图1所示承载装置的升降支撑部件的结构示意图；

图4为图1所示承载装置的俯视图；

图5为图1所示承载装置的仰视图；

图6为图1所示承载装置对晶圆胶膜框架进行吸附时的结构示意图；

其中：1：吸盘；101：承载盘；102：真空腔体；103：承载块；104：连接块；105：直线轴承；106：弹簧；107：导向杆；108：密封沟槽；109：支撑突环；2：升降支撑部件；201：同步架；202：上顶块；203：调整垫； 204：保持环；3：气动上升部件；301：带导杆气缸；302：气缸座；4：旋转支撑部件；5：待测物。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种承载装置，该承载装置部件可以兼容设备前端模块，实现全自动化检测，还可以兼容高速运动平台，实现大批量快速检测。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1至图6，图1为本申请所提供的承载装置一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示承载装置的爆炸图；图3为图1所示承载装置的升降支撑部件的结构示意图；图4为图1所示承载装置的俯视图；图5为图1所示承载装置的仰视图；图6为图1所示承载装置对晶圆胶膜框架进行吸附时的结构示意图。

在该实施方式中，承载装置包括吸盘1和气动组件。

具体的，吸盘1上设有用于吸附待测物5的吸附部，气动组件包括承载块103和驱动部件，承载块103用于承接待测物5并与吸盘1滑动连接，具体的，承载块103可滑动的设置在吸盘1的吸附部外围，驱动部件用于带动承载块103沿垂直于吸盘1表面的方向移动，具体的，驱动部件可以为气缸，用于推动承载块103向上移动，气缸上部设有升降台，升降台在向上移动时，会推动承载块103向上移动。

具体的，待测物5优选为晶圆胶膜框架，晶圆胶膜框架包括：胶膜、用于支撑胶膜的框架和贴于胶膜表面的晶圆；承载块103用于放置框架，并带动待测物移动；吸附部用于吸附贴有晶圆的胶膜。

进一步，还包括弹性组件，弹性组件用于在驱动部件的升降台向下移动时带动承载块103复位至吸盘1的吸附面以下，方便吸盘1对胶膜进行真空吸附。

更进一步，吸盘1包括承载盘101和真空腔体102；承载盘101用于放置晶圆胶膜框架，承载盘101安装在真空腔体102上，承载盘101与真空腔体102之间可以形成真空腔以吸附晶圆底面胶膜。

更具体的，气缸通过推动承载块103向上移动，使得承载块103凸出至承载盘101的表面，方便承接晶圆胶膜框架，晶圆胶膜框架放置到位后，气缸复位，在弹性组件的作用下承载块103下移至承载盘101的吸附面以下。

具体的，吸盘1优选为真空吸盘，当然，也可以为其他能够吸附胶膜的吸盘，例如静电吸盘或者陶瓷微孔吸盘。

在上述各实施方式的基础上，气缸与真空腔体102之间还设有同步架 201和安装在同步架201上的上顶块202，同步架201提供承载块103的统一动作，真空腔体102上设有供上顶块202贯穿后可与承载块103接触连接的第一通孔，承载盘101上设有供承载块103贯穿并滑动的第二通孔。

在上述各实施方式的基础上，弹性组件包括与承载块103连接的连接块104、一端贯穿同步架201后与连接块104连接的导向杆107以及贯穿在导向杆107上的弹簧106，上顶块202贯穿第一通孔后与连接块104接触连接；弹簧106的一端与真空腔体102的下端面抵接。

在上述各实施方式的基础上，还包括直线轴承105，直线轴承105采用过盈装配压入真空腔体102的安装孔内，导向杆107可在直线轴承105内滑动。具体的，导向杆107穿过弹簧106，穿过直线轴承105后，安装于连接块104下表面，直线轴承105的设置，可以实现晶圆胶膜框架的精准升降，避免发生运动过程中的位置偏移。

在上述各实施方式的基础上，承载盘101上设有多阶梯状气孔，并且气孔的直径自靠近真空腔体102的一侧向另一侧依次降低。具体的，承载盘101上分布有数量众多且排布规律的微型气孔，气孔为多阶梯形式，从下至上依次由大变小，最上面孔穿透于承载盘101真空吸附面，直径不大于0.2mm，从而形成致密均匀的真空吸附，通过吸附胶膜保证超薄晶圆的平面度，得到高质量的光学成像质量和检测效果。

在上述各实施方式的基础上，气缸上还安装有用于调节进入气缸的流量与弹簧106匹配作用力以改变晶圆胶膜框架的升降速度的流量调节阀和用于反馈晶圆胶膜框架的升降是否到位的位置传感器；具体的，带导杆气缸301装有流量调节阀和位置传感器，可以通过调节进入气缸的流量与弹簧106匹配作用力，改变晶圆胶膜框架的升降速度；位置传感器可以反馈晶圆胶膜框架的升降是否到位，从而自动进入光学检测环节。

在上述各实施方式的基础上，真空腔体102上设有环形密封沟槽108，密封沟槽108内安装有O型密封圈。具体的，O型密封圈安装于真空腔体 102的密封沟槽108内，通过挤压变形，紧贴于承载盘101下接触面、密封沟槽108底面和密封沟槽108内测圆面，起到密封作用，在承载盘101和真空腔体102之间形成真空腔。

在上述各实施方式的基础上，真空腔体102在真空腔内均匀分布有多个支撑突环109，支撑突环109紧贴于承载盘101的下表面，使得承载盘 101的真空吸附面有良好的平面度；

在上述各实施方式的基础上，承载块103的材料为防静电POM塑料，即聚甲醛热塑性结晶聚合物，防止承载块103和胶膜框架频繁接触中产生静电从而对晶圆产生影响。

在上述各实施方式的基础上，还包括可安装在高速运动平台的旋转直驱电机上的旋转支撑部件4。

具体的，真空腔体102安装在旋转支撑部件4上；至少一路真空管路穿过旋转支撑部件4，进入高速运动平台的电气滑环内，然后由真空电磁阀控制通断，根据真空流量阀的反馈信息，由真空调速阀控制流量。

在上述各实施方式的基础上，还包括安装在高速运动平台的直线运动轴上的气缸座302，气缸为带导杆气缸301，带导杆气缸301安装在气缸座 302上。具体的，带导杆气缸301通过两位五通电磁阀供气；带导杆气缸 301通过气缸座302安装于高速运动平台上。

在上述各实施方式的基础上，同步架201与驱动部件之间通过螺杆、调整垫203和保持环204连接，螺杆安装在驱动部件上，保持环204套设在螺钉上，调整垫203为弹性垫，调整垫203套设在保持环204的外周部，且调整垫203的高度大于保持环204的高度。具体的，上顶块202安装于同步架201上表面，同步架201通过调整垫203和保持环204安装于两个带导杆气缸301的升降台上；同步架201使两个带导杆气缸301的升降动作一致，调整垫203和保持环204使两个带导杆气缸301的升降动作流畅无卡顿；上顶块202将连接块104顶起时，导向杆107随之上升，弹簧106 被压缩，产生反向推力，作用于上顶块202上，经过同步架201和调整垫 203，又作用于带导杆气缸301的升降台上，使得整个部件在上升和下降过程中受力恒定，运动平稳、顺滑、同步。

本实施例所提供的承载装置，通过吸盘1，升降支撑部件2和旋转支撑部件4的设置，吸盘1包括承载盘101、真空腔体102，主要用于吸附晶圆及其下面的胶膜；升降部件包括气动上升部件3和弹性下降部件，主要用于协助设备前端模块自动取放晶圆胶膜框架到吸盘1上，实现高速度、全自动光学检测，弹性下降部件可以吸收胶膜框架升降运动过程中的震动，提高光学检测的准确性；气动上升部件3包括气缸座302、带导杆气缸301、保持环204、调整垫203、同步架201和上顶块202，主要用于承接设备前端模块放下胶膜框架；弹性下降部件包括承载块103、连接块104、直线轴承105、弹簧106和导向杆107，主要用于方便设备前端模块取走胶膜框架。

具体的，本实施例所提供的承载装置，工作过程如下：

光学检测开始前，高速运动平台通过旋转支撑部件4旋转吸盘1到指定角度；两位五通电磁阀动作，带导杆气缸301的升降台上升，带动同步架201上升，上顶块202顶起连接块104和承载块103，导向杆107上升，弹簧106压缩，承载块103上升到指定高度后，由位置传感器反馈给两位五通电磁阀动作，至此完成承载块103上升动作；设备前端模块的机械手运输晶圆胶膜框架到承载块103上，然后机械手撤离；打开真空，使承载盘101和真空腔体102之间形成真空腔；两位五通电磁阀反向动作，带导杆气缸301的升降台下降，带动同步架201下降，上顶块202下降，弹簧 106的作用力使得连接块104和承载块103同步下降，直到上顶块202和连接块104分离；承载块103下降到承载盘101的吸附平面一下，承载盘101 的真空吸附面紧紧吸住晶圆侧面的胶膜，开始进行高速度、全自动的光学检测。

光学检测完成后，断开真空，承载盘101不再吸附胶膜，两位五通电磁阀动作，带导杆气缸301的升降台上升，带动同步架201上升，上顶块 202顶起连接块104和承载块103，导向杆107上升，弹簧106压缩，承载块103上升到指定高度后，由位置传感器反馈给两位五通电磁阀动作，至此完成承载块103上升动作，将晶圆胶膜框架顶起；设备前端模块的机械手伸入，取走胶膜框架，至此完成晶圆片的光学检测。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的承载装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种承载装置，其特征在于，包括：

吸盘(1)，所述吸盘(1)上设有用于吸附待测物(5)的吸附部；

承载块(103)，所述承载块(103)可滑动的设置在所述吸盘(1)的吸附部外围；

驱动部件，用于带动所述承载块(103)沿垂直于所述吸盘(1)表面的方向移动。

2.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，还包括弹性组件，所述弹性组件用于带动所述承载块(103)移动至所述吸盘(1)的吸附面以下。

3.根据权利要求2所述的承载装置，其特征在于，所述吸盘(1)包括用于放置所述待测物(5)的承载盘(101)以及用于与所述承载盘(101)之间形成真空腔以吸附所述待测物(5)的真空腔体(102)；所述驱动部件与所述真空腔体(102)之间还设有同步架(201)和安装在所述同步架(201)上的上顶块(202)，所述真空腔体(102)上设有供所述上顶块(202)贯穿后可与所述承载块(103)接触连接的第一通孔。

4.根据权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述弹性组件包括与所述承载块(103)连接的连接块(104)、一端贯穿所述同步架(201)后与所述连接块(104)连接的导向杆(107)以及贯穿在所述导向杆(107)上的弹簧(106)；所述上顶块(202)贯穿所述第一通孔后与所述连接块(104)接触连接；所述弹簧(106)的一端与所述真空腔体(102)的下端面抵接，另一端与所述导向杆(107)的端帽抵接。

5.根据权利要求4所述的承载装置，其特征在于，还包括：直线轴承(105)，所述直线轴承(105)采用过盈装配压入所述真空腔体(102)的安装孔内，所述导向杆(107)可在所述直线轴承(105)内滑动。

6.根据权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述承载盘(101)上设有多阶梯状气孔，并且所述气孔的直径自靠近所述真空腔体(102)的一侧向另一侧依次降低。

7.根据权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述真空腔体(102)上设有环形密封沟槽(108)，所述密封沟槽(108)内安装有密封圈。

8.根据权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述同步架(201)与所述驱动部件之间通过螺杆、调整垫(203)和保持环(204)连接，所述螺杆安装在所述驱动部件上，所述保持环(204)套设在所述螺杆上，所述调整垫(203)为弹性垫，所述调整垫(203)套设在所述保持环(204)的外周部，且所述调整垫(203)的高度大于所述保持环(204)的高度。

9.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述驱动部件上还安装有用于改变所述待测物(5)的升降速度的流量调节阀。

10.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，还包括：用于反馈所述待测物(5)的升降是否到位的位置传感器。

11.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述承载块(103)的材料为防静电POM塑料。

12.根据权利要求1至11任意一项所述的承载装置，其特征在于，所述待测物(5)为晶圆胶膜框架，所述晶圆胶膜框架包括：胶膜、用于支撑所述胶膜的框架和贴于所述胶膜表面的晶圆；所述承载块(103)用于放置所述框架，并带动所述待测物移动；所述吸附部用于吸附贴有晶圆的胶膜。